75. 颜色分类

给定一个包含红色、白色和蓝色，一共 n 个元素的数组，原地对它们进行排序，使得相同颜色的元素相邻，并按照红色、白色、蓝色顺序排列。

此题中，我们使用整数 0、 1 和 2 分别表示红色、白色和蓝色。

示例 1：

输入：nums = [2,0,2,1,1,0]
输出：[0,0,1,1,2,2]

示例 2：

输入：nums = [2,0,1]
输出：[0,1,2]

示例 3：

输入：nums = [0]
输出：[0]

示例 4：

输入：nums = [1]
输出：[1]

提示：

• n == nums.length
• 1 <= n <= 300
• nums[i] 为 0、1 或 2

进阶：

• 你可以不使用代码库中的排序函数来解决这道题吗？
• 你能想出一个仅使用常数空间的一趟扫描算法吗？

Python
1.排序

class Solution:
    def sortColors(self, nums: List[int]) -> None:
        """
        Do not return anything, modify nums in-place instead.
        """
        nums.sort()

2.两次扫描

class Solution:
    def sortColors(self, nums: List[int]) -> None:
        """
        Do not return anything, modify nums in-place instead.
        """
        s0, s1, s2 = 0, 0, 0
        for i in range(len(nums)):
            if nums[i] == 0:
                s0 += 1
            elif nums[i] == 1:
                s1 += 1
            else:
                s2 += 1
        for i in range(s0):
            nums[i] = 0
        for i in range(s0, s0+s1):
            nums[i] = 1
        for i in range(s0+s1, s0+s1+s2):
            nums[i] = 2

3.一次扫描

class Solution:
    def sortColors(self, nums: List[int]) -> None:
        """
        Do not return anything, modify nums in-place instead.
        """
        p0, p1 = 0, 0 
        for i in range(len(nums)):
            if nums[i] == 0:
                if nums[p0] != 1:
                    nums[i], nums[p0] = nums[p0], nums[i]
                else:
                    nums[i], nums[p1] = nums[p1], nums[i]
                    nums[p1], nums[p0] = nums[p0], nums[p1]
                p0 += 1
                p1 += 1

            elif nums[i] == 1:
                nums[i], nums[p1] = nums[p1], nums[i]
                p1 += 1